Lade Inhalt...

Veränderung der deutschen Nordseeküste aufgrund klimatischer Einflüsse

Bachelorarbeit 2009 47 Seiten

Geowissenschaften / Geographie - Meteorologie, Aeronomie, Klimatologie

Leseprobe

Inhalt

II Abbildungsverzeichnis

III Tabellenverzeichnis

IV Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung

2. Topographische Einordnung der deutschen Nordseeküste
2.1 Schleswig-Holsteinische Nordseeküste
2.2 Niedersächsische Nordseeküste

3. Formung der Nordseeküstenlandschaft im Quartär
3.1 Norddeutschland zwischen Tertiär und Quartär
3.2 Norddeutsches Pleistozän
3.3 Küstenholozän
3.3.1 Globale Veränderungen
3.3.2 Entwicklung der Nordseeküsten

4. Vorherrschendes Klima im Nordseeküstenbereich
4.1 Niederschlag
4.2 Luft- und Wassertemperatur
4.3 Bewölkung
4.4 Wind

5. Wind - klimatisches Kriterium für Formungsprozesse
5.1 Wellen: Motor der Küstenformung
5.1.1 Entstehung von Wellen
5.1.2 Wellenbrechen
5.1.3 Praxisbeispiel der Küstenformung: Verlagerung der Insel Spiekeroog
5.2 Naturereignis Sturmfluten
5.2.1 Eigenschaften des Phänomens Sturmflut
5.2.2 Historie der Sturmfluten an der Nordseeküste

6. Zukunft der deutschen Nordseeküste in Gefahr: Szenarien
6.1 Klimaerwärmung und Erliegen des Golfstroms
6.2 Gletscherschwund und Meeresspiegelanstieg
6.3 Meereserwärmung und regionale Klimaveränderungen

7. Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

II. Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Das schleswig-holsteinische Küstengebiet

Abbildung 2: Das niedersächsische Küstengebiet

Abbildung 3: Verbreitung des Eem-Meeres

Abbildung 4: Klimadiagramm von List/Sylt

Abbildung 5: Klimadiagramm von Norderney

Abbildung 6: List auf Sylt - Niederschlag

Abbildung 7: List auf Sylt - Tagesmaximumtemperatur (Sommerereignistage)

Abbildung 8: List auf Sylt - Tagesmaximumtemperatur (Winterereignistage)

Abbildung 9: Sonnenscheindauer in Stunden

Abbildung 10: Monatsmittlere Windgeschwindigkeit in Büsum (Mittel 1976 bis1986)

Abbildung 11: List auf Sylt - maximale Windgeschwindigkeit (Tage mit starkem Wind)

Abbildung 12: Beziehung zwischen Windstärke und Wellenhöhe

Abbildung 13: Entwicklung der Insel Spiekeroog zwischen 1650 und 1960

Abbildung 14: Globale Meeresströmungen

Abbildung 15: Januartemperaturen auf gleichem Breitengrad

Abbildung 16: Konzentration des arktischen Meereises 1979 und 2003

Abbildung 17: Jahresmitteltemperaturen von List auf Sylt im Vergleich zu den Jahren 1996-2006, 2020, 2040 und 2060

Abbildung 18: Jahresmitteltemperaturen 1961-1990, 2020 und 2060

III. Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Grundgliederung des Quartärs in Norddeutschland

Tabelle 2: Unterscheidung des Sturmflutengrades

Tabelle 3: Chronik der Nordsee-Sturmfluten

IV. Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

,,Klimawandel“, ,,Klimaerwärmung“, ,,Klimakatastrophe“, ,,Klimaveränderung“, ,,globale Erwärmung“ etc. sind Begriffe, die am Ende des 20. Jahrhunderts geprägt wurden und seit den Anfängen des 21. Jahrhunderts zum medialen Alltag gehören. Die Klimaforschung steht so stark in den öffentlichen Diskussionen wie keine andere Wissenschaft, denn das Thema betrifft die Menschen und ihre Umgebung. Forscher, Politiker, diverse Formen der Medien, Umweltorganisationen, Lobbyorganisationen der Wirtschaft und auch nur Interessierte analysieren und interpretieren ihre Ergebnisse auf ganz unterschiedliche Art und Weise, sodass es für den normalen Bürger ,,Max Mustermann“ oft schwierig ist, verlässliche Informationen von den ,,Horrorszenarien“ zu trennen. Besonders anfangs des 21. Jahrhunderts diskutierten und stritten die Akteure über die Ursache des Klimawandels. Die einen hielten die Temperaturanstiege für ein ausschließlich natürliches Phänomen, andere Akteure sprachen ,,vom Menschen verursachte Klimaerwärmung“. Doch mindestens seit dem Weltklimabericht im Jahre 2007 des zwischenstaatlichen Klimabeirates IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) ist der lang diskutierte Klimawandel aktenkundig und es ist damit nicht mehr zu leugnen, dass der Mensch das Weltklima entscheidend beeinflusst und dass es in den nächsten Jahrzehnten zu gravierenden globalen Veränderungen kommen wird. Folgerungen und Zukunftsszenarien über den Klimawandel beruhen auf Messdaten, Modelle und auf ein physikalisches Verständnis der Wissenschaftler, sodass die Sorge um die Veränderungen unseres Planeten begründet ist. Die zum Beispiel stark ansteigenden Treibhausgase in unserer Atmosphäre beruhen auf gemessene Daten aus den antarktischen Eisbohrkernen, die deutlich aussagen, dass die CO2 - Konzentration nie so hoch war seit einer Millionen Jahre. Weiterhin bestätigt die Tatsache, dass die Jahre 1998 und 2001 bis einschließlich 2005 die sechs wärmsten seit den Aufzeichnungen 1861 waren (RAHMSTORF & SCHELLNHUBER 2007[6]: 8). Unser Klima wird wärmer und wird laut Modellen in den nächsten Jahrzehnten Rekordtemperaturen erreichen, wenn die Menschen nicht im Begriff sind, Gegenmaßnahmen zu entwickeln.

Verschiedene Zukunftsszenarien des Klimawandels konnten gegenwärtig von Wissenschaftlern auf regionale Bereiche der Erde ausgelegt werden. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Veränderung der deutschen Nordseeküste anhand von klimatischen Einflüssen. Dabei sollen im Wesentlichen die Fragen geklärt werden, wie sich der Bereich der Nordseeküste während der erdgeschichtlichen Klimaschwankungen entwickelt hat, wie die Küste gegenwärtig dem Seegang und den Stürmen ausgesetzt ist, unter Berücksichtigung des heutigen regionalen Klimas, und zuletzt welche Zukunftsszenarien im Bezug auf die Klimaerwärmung für die deutsche Nordseeküste entwickelt wurden.

Die Arbeit gliedert sich insgesamt in sieben Teile, wobei Kapitel eins die Einleitung und Kapitel sieben die Zusammenfassung darstellen. Im zweiten Kapitel soll zunächst das Gebiet der deutschen Nordseeküste topographisch eingegliedert und beschrieben werden. Die darauffolgenden Teile der Arbeit werden in zeitlicher Abfolge aufgebaut. So werden im dritten Kapitel die Veränderungen der Küste in der Vergangenheit erläutert. Entscheidend für die Formung stellt dabei das Erdzeitalter des Quartärs mit seinen diversen Klimaschwankungen dar und weiterhin das darauffolgende Holozän, das bis heute anhält. Mit dem vierten Kapitel werden die heutigen Klimaelemente der Nordseeküste beschrieben und in dem darauffolgenden fünften Kapitel soll der Fokus schließlich auf dem für die Küste wichtigen Klimaelement Wind liegen, welcher Wellen und Stürme erzeugt und damit das Erscheinungsbild der deutschen Küste grundlegend ändert. Als Fallbeispiel soll in diesem Kapitel die Strandversetzung der Insel Spiekeroog herangezogen werden. Die Zukunft der deutschen Nordseeküste während des Klimawandels wird im sechsten Kapitel erläutert, die auf wissenschaftliche Forschungen von verschiedenen Autoren und Instituten basieren. Letzteres Kapitel stellt sich als besonders wichtig heraus, da dieses die aktuellen Diskussionen des Klimawandels mit einschließt.

2. Topographische Einordnung der deutschen Nordseeküste

Die Nordsee wird in der Geographie als das Schelfmeer des Atlantischen Ozeans definiert und gilt mit durchschnittlich weniger als 250 m Tiefe als sehr flaches Randmeer. Es grenzt im Westen an die Britischen Inseln und an die Grenze von Dover-Calais im Ärmelkanal, im Süden an Belgien, die Niederlande und Deutschland, im Osten an Dänemark und teilweise Schweden (Marstrand) und im Norden an die Halbinsel Stadlandet in Norwegen und an die Shetland- und Orkney-Inseln. Auf der einen Seite ist die Nordsee durch eine mittlere Tiefe von etwa 70 m in den Flachwasserbereichen des Wattenmeeres gekennzeichnet; auf der anderen Seite erreicht sie eine maximale Tiefe von 725 m in der Norwegischen Rinne. Die Wassertiefe nimmt generell von Süden nach Norden zum Atlantik hin zu. Das gesamte Gebiet der Nordsee umfasst mehrere Millionen Quadratkilometer und besitzt ein Wasservolumen von etwaigen 0,05 Millionen Kubikmetern (POTT 2003:10). Die Süd- und Südostküsten der Nordsee weisen das weltweit einzigartige Wattenmeer auf, welches die Flachküstenbereiche darstellen. Das Wattenmeer wurde im Juni 2009 wegen seiner Einzigartigkeit in die UNESCO-Liste des Weltnaturerbes aufgenommen.

2.1 Schleswig-Holsteinische Nordseeküste

Das schleswig-holsteinische Küstengebiet wird in die Regionen Dithmarschen, Eiderstedt und Nordfriesland unterteilt. Die Küste Dithmarschens ist durch die breite Meldorfer-Bucht und die im Norden der Region existierende Eidermündung gekennzeichnet. Die Wattenbereiche dehnen sich vor ganz Dithmarschen aus, sowie vor den anderen beiden Regionen der schleswig- holsteinischen Küste. Die Eidermündung trennt Dithmarschen von der nördlichen Region Eiderstedt. Vor der Küste Eiderstedts befinden sich die Sände St. Peter-Ordings und Westerhever. Die nördlichste Küstenregion ist Nordfriesland mit seinen Inseln Pellworm, Amrum, Föhr und Sylt und Halligen Süderoog, Norderoog, Hooge, Langeneß und Gröde. Infolge immer widerkehrender größerer Überschwemmungen in der Vergangenheit, wurden weite Teile der Marsch zerstört und bildeten die heutigen Halligen und Inseln.

Die Marschinseln Pellworm und Nordstrand waren ehemals miteinander verbunden. Die nun beiden separaten Marschinseln bestehen heute weiterhin, da sie von Deichen geschützt werden. Die Inseln Sylt, Föhr und Amrum sind Geestinseln und liegen somit höher (Abb. 1). Sie hielten den Meeresveränderungen weitgehend stand. Sylt stellt mit 99 Quadratkilometern die größte aller Nordseeinseln dar. Sie besitzt einen 40 km langen Sandstrand, der den Energien der Westwindstürme immer wieder stand halten muss (KOCH 1980:16).

Das schleswig-holsteinische Küstengebiet

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: nach MEIER, D. 2007:12

2.2 Niedersächsische Nordseeküste

Das Gebiet der niedersächsischen Nordseeküste reicht von der Ems- bis zur Elbemündung (Abb. 2). Die gegenwärtige Küste wird von den Meereseinbrüchen des Dollart und des Jadebusens geformt, welche im späten Mittelalter infolge von Sturmfluten entstanden. In einem Ästuar mündet die Ems in die Nordsee. Vor dem Festland erstreckt sich das Wattenmeer mit den großen Barriere-Inseln Borkum, Juist, Norderney, Baltrum, Langeoog, Spiekeroog, Wangerooge sowie den kleineren Inseln Lütje Hörn, Memmert, die Kachelotplate, Minsener Oog und Mellum. Die Inseln werden von Seegatten voneinander getrennt (MEIER 2007:11). Anders als die nordfriesischen Inseln sind die Ostfriesischen Inseln keine vom Meer zerstörten Festlandsreste, sondern aus Sandbänken entstandenes Neuland (KOCH 1980:25). Nördlich von der Hafenstadt Wilhelmshaven münden die beiden Flüsse Jade und Weser. Zwischen den ihnen hat sich die Halbinsel Butjadingen herausgebildet. Letztendlich wird der Küstenbereich durch die große Elbemündung abgegrenzt. Der niedersächsische Küstenbereich grenzt südlich an die niederländische Nordseeküste. Die gesamte Nordseeküste wird durch Deiche geschützt, die sich über mehrere hundert Kilometer erstrecken.

An der niedersächsischen Küste befinden sich wichtige Hafenstädte in Deutschland. Mit ihren Container-Umschlägen tragen sie wesentlich zur deutschen Wirtschaft bei. Die Hafenstädte sind Cuxhaven, Bremerhaven, Wilhelmshaven, Emden und die kleineren Seehäfen wie Nordenham und Brake.

Das niedersächsische Küstengebiet

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: nach MEIER, D. 2007:10

3. Formung der Nordseeküstenlandschaft im Quartär

Der gesamte Zeitabschnitt des Quartärs ist in Norddeutschland durch mehrere Vereisungen und Interglazialzeiten gekennzeichnet und stellt das jüngste System der Erdgeschichte dar. Ebenso wird die Gegenwart dem Quartär zugeteilt. In einer vergleichsweise kurzen Zeitdauer von 2 Millionen Jahren wird dieses Zeitalter von radikalen Klimaveränderungen durchzogen. Das Quartär wird in zwei Großabschnitte eingegliedert: das Pleistozän und das Holozän, wobei einige Autoren auch vom Diluvium und Alluvium sprechen (GRIPP 1964:164). Skandinavien war zu der Zeit der weltweiten Vergletscherungen ein Zentrum des nordeuropäischen Vereisungsgebietes. Hier schloss sich ein Eisschild von enormer Mächtigkeit zusammen und dehnte sich nach Süden über die heutige Nord- und Ostsee aus. Solch eine Eisausdehnung erfolgte in Norddeutschland im Quartär mehrfach, zum einen als Elster-, zum zweiten als Saale- und drittens als Weichsel-Vereisung.

In dem folgenden Kapitel soll die Entstehung der heute bekannten deutschen Nordseeküstenlandschaft anhand der glazialen Formungsprozesse und auf klimageographisch beruhende Indikatoren erläutert werden. Interstadiale und interglaziale Perioden zwischen Kalt- und Warmzeiten werden dabei vernachlässigt, wegen Unstimmigkeiten bei bekannten geographischen Autoren (WOLDSTEDT & DUPHORN 1974:21).

3.1 Norddeutschland zwischen Tertiär und Quartär

Zur Zeit des Übergangs vom Tertiär zum Quartär existierte im norddeutschen Flachland ein durch Flüsse geschaffenes Talsystem, das nach Westen entwässerte. Dieses Entwässerungssystem wurde ebenso mit dem Vordringen der Elster-Vergletscherung genutzt. In dem nur flach in seine Umgebung eingetieftem Flusssytem kam es zu Ablagerungen von den sogenannten Kaolinsanden, welche eine große Verbreitung aufzeigen (von Sylt bis in die Niederlande und über Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern). Im Nordseebecken existierte weitgehend eine flache See. Während des Tertiärs bildeten sich Sandbänke und Platen als Watt-Vorläufer im Tidenmeer.

Watt entstand hinter den gebildeten Nehrungen (GRIPP 1964:98). Das Meer zog sich während des Übergangs bis an die niederländische Küste zurück. Anhand von Pollenanalysen konnte festgestellt werden, dass sich das Klima im Übergang von Tertiär zum Quartär deutlich verschlechtert hatte (WOLDSTEDT & DUPHORN 1974:89).

3.2 Norddeutsches Pleistozän

Das Pleistozän wird als Hauptabteilung des Quartärs bezeichnet und stellt das eigentliche Eiszeitalter dar. Die größte Quartärmächtigkeit in Norddeutschland mit 502 m wurde in der nordöstlichen Lüneburger Heide erbohrt (WOLDSTEDT & DUPHORN 1974:219). Das norddeutsche Relief wurde hauptsächlich von den pleistozänen Vereisungen geprägt, wobei anhand der Oberflächengestaltung von Reliefgenerationen die Rede ist. Auf diese soll im Folgenden eingegangen werden. Der etwaige zeitliche Ablauf des Quartärs wird in der Tabelle 1 deutlich, um die Größenunterschiede der Kalt- und Warmzeiten nachzuvollziehen.

Trotz der angesprochenen Verschlechterung des Klimas ab der Untergrenze des Pleistozäns, dem sogenannten Präteglenkomplex, war dieser Abschnitt durch boreale Klimaverhältnisse bestimmt. Jedoch gehen verschiedene Autoren davon aus, dass sich das Eisschild Skandinaviens schon in diesem Zeitbereich, und teilweise schon im Jungtertiär, aufbaute.

Das Altpleistozän ist durch eine Abwechslung von mehreren Kalt- und Warmphasen gekennzeichnet. Pollenanalysen bekräftigen ein kalt feuchtes Klima in den altpleistozänen Kaltzeiten. Diese Phasen weisen nach MENKE (1969 zit. In WOLDSTEDT & DUPHORN 1974:92) keine arktischen Temperaturen auf, sondern hauptsächlich subarktische bis boreale Verhältnisse mit ozeanischen Einflüssen. Die jüngste Eiszeit des Altpleistozäns, die Elster- Eiszeit, lagerte die Sedimentation in bis zu 400 m tief eingeschnittenen Rinnen ab. Die Ablagerungen haben auf Sylt, im Hamburger Raum und in Nord-West- Niedersachsen einen südnorwegischen Geschiebecharakter.

Mit dem Beginn der Holstein-Warmzeit folgte der Übergang vom Alt-Pleistozän zum Mittel-Pleistozän. Seit der Elster-Eiszeit sind die Holstein-Warmzeit, sowie die darauffolgenden Warmphasen in den Küstengebieten, durch Meerestransgressionen bestimmt. Die Transgressionen werden durch den Anstieg des Meeres verursacht, da das norwegische Inlandseis in den Warmzeiten zu schmelzen beginnt. Das Holstein-Meer kann anhand der Meeresablagerungen nachvollzogen werden, welche jedoch durch die weiteren Gletscherschiebungen überfahren wurden. Die zu der Phase bestehende Küstenlinie zeigte viele kleine Buchten und wenige große Buchten auf, wobei diese schon zum Teil als Zungenbecken und Schmelzwasserrinnen in der Elster-Eiszeit entstanden. Der genaue Küstenverlauf des Meeres ist jedoch unklar und DECHEND vermutet (1954 zit. in: WOLDSTEDT & DUPHORN 1974:238), dass der Höchststand des Meeresspiegels bei 20 m unter NN lag und somit den Bereich der Ostfriesischen Inseln nicht erreichte.

Der Meeresspiegel sank erneut mit dem Eintreffen der Saale-Eiszeit, da sich die polaren Eismassen vergrößerten. Das Klima in Norddeutschland wurde zu diesem Zeitpunkt deutlich kälter und folglich kam es zu einer neuen Vereisung. Verschiedene Eisvorstöße gelangten während der Saale-Eiszeit bis an die Mittelgebirgsschwelle und formten das Norddeutsche Tiefland grundlegend mit ihren glazialen Bildungen, wie zum Beispiel Grundmoränen, Endmoränen und Urstromtälern. Für das westliche Niedersachsen ist nur das Drenthe-Stadium wesentlich für die saale-eiszeitlichen Formungsprozesse. Die Saale-Eiszeit beinhaltet zwei eigenständige Kaltzeiten, die Warthe-Eiszeit und die Lippe- Kaltzeit bzw. das Drenthe-Stadium. Beide Kaltphasen wurden besonders im schleswig-holsteinischen Bereich durch die Treene-Warmzeit getrennt, in der Norddeutschland weitgehend eisfrei wurde. Jedoch stößt der Begriff der Treene-Warmzeit bei einigen geographischen Autoren auf Widerspruch, genauso wie die Tatsache, inwiefern das Warthe- und das Drenthe-Stadium unabhängig anzusehen sind (WOLDSTEDT & DUPHORN 1974:228).

Mit einem wieder wärmer werdenden Klima folgte die Eem-Warmzeit auf die Saale-Eiszeit. Es kam eine erneute Transgression des Eem-Meeres die relativ kontinuierlich verlief. Das Klima wies zu dieser Warmphase subarktische bis hochboreale Verhältnisse auf. Die Wassertemperatur im Eem-Meer stieg an und erreichte Werte, die die heutige südliche Nordsee aufweist. Weiterhin gilt es als erwiesen, dass die Eem-Warmzeit eine geringe Gletschereismenge und einen damit zusammenhängenden hohen Meeresspiegel erreichte (WOLDSTEDT & DUPHORN 1974:105). In der Abbildung 3 lässt sich die Verbreitung des Meeres an der deutschen Nordseeküste nachvollziehen. Die saale-eiszeitlichen Höhenzüge in Nordwest-Niedersachsen und in westlichen Bereichen Schleswig-Holsteins wurden dabei nicht vom Eem-Meer überschwemmt. Anhand von Bohrungen wird davon ausgegangen, dass das Meer in Norddeutschland eine Meeresspiegelhöhe von -8 bis -5 m NN erreichen konnte. Während der vorrausgegangen Kaltzeiten hatte der Meeresspiegel 60 - 80 m tiefer gelegen als heute (GRIPP 1964:281).

Verbreitung des Eem-Meeres

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: nach DITTMER & SINDOWSKI & SPAINK 1958 zit. in: GRIPP 1964:217

In der Hochglazialzeit der Weichsel-Kaltzeit entstand die Jungmoränenlandschaft im norddeutschen Bereich und grenzt sich von der Altmoränenlandschaft deutlich ab. Die Jungmoränenlandschaft besitzt ein Relief mit Erhebungen von über 100 m NN, wobei diese Erhöhungen auf die Eisrandlage zurückzuführen sind. Während der Weichsel-Kaltzeit befand sich der Bereich der Nordseeküste im Periglazialgebiet. Das Nordseebecken lag zu dieser Eiszeit trocken und somit konnten sich Flugsande ablagern. Weiterhin wurden eem-zeitliche Küsten-Kliffs umgeformt und teilweise mit Dünen überdeckt (WOLDSTEDT & DUPHORN 1974:112).

Das gesamte Formbild Norddeutschlands ist letztendlich durch die morphodynamischen Prozesse des norwegischen Inlandeises geprägt worden und gliedert sich in die Jungmoränenlandschaften, welche sich in der Weichseleiszeit formten, und in die Altmoränenlandschaften, die in den älteren Eiszeiten (Elster- und Saale-Vereisung) entstanden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Verändert nach: WOLDSTEDT & DUPHORN 1974 :11 und <http://www.nickolai.de/Lichtenberg/Geschichte/Siedlungsgeschichte/Historische_Infos/Eiszeit/ Kaltzeiten_Tabelle_800px.jpg> (Zugriff:21.11.2009).

[...]

Details

Seiten
47
Jahr
2009
ISBN (eBook)
9783640673964
Dateigröße
3.2 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v154727
Institution / Hochschule
Universität Hildesheim (Stiftung) – Geographie
Note
1,6
Schlagworte
Veränderung Nordseeküste Einflüsse klima

Autor

Zurück

Titel: Veränderung der deutschen Nordseeküste aufgrund klimatischer Einflüsse